Радиоактивные изотопы и их применение - [34]
Верхний край бумаги опускался в ванночку с органическим веществом — фенолом. Фенол впитывался бумагой и проникал в нее, перемещаясь все ниже и ниже. По мере смачивания бумаги фенолом вещества, нанесенные на ее угол, также передвигались сверху вниз. Скорость передвижения различных веществ при таком способе промывания бумаги различная, поэтому, если выдержать край бумаги в феноле определенное время, вещество переместится на какое-то определенное расстояние от края. Затем лист бумаги поворачивался на 90° и ее край опускался в ванну с раствором пропионовой кислоты в спирте. Снова происходило движение жидкости по бумаге сверху вниз, а вместе с ней и находящихся на бумаге веществ. Благодаря такому приему каждому веществу при стандартных условиях промывания соответствовал определенный участок бумаги. Предварительно те же операции проводили со смесью веществ, которые ожидали найти в растении, содержащих в своем составе радиоактивные атомы. Таким образом, находили места расположения отдельных веществ на бумаге при стандартном промывании. После промывания исследуемого раствора с помощью счетчика или фотографическим методом определяли, на каких частях бумаги находятся соединения, содержащие радиоактивный углерод, и, следовательно, какие вещества образовались из радиоактивного углекислого газа в условиях опыта (рис. 26).
Рисунок 26 показывает, что второе вещество — серин образуется из первого — алонина, так как при 5-секундной экспозиции растения в атмосфере радиоактивного углекислого газа его обнаружить не удается, а при 90-секундной выдержке растения в атмосфере радиоактивного углекислого газа он появляется. Подобные анализы радиоактивности отдельных составляющих смеси, полученной при различном времени выдерживания растений в атмосфере радиоактивного углекислого газа, позволяет найти последовательный ход превращения одних веществ в другие.
Русским исследователям удалось также обнаружить, что источником углерода для растений является не только углекислый газ воздуха. Подкормка растений солями угольной кислоты, содержащими радиоактивный углерод, показала проникновение радиоактивного углерода через корни в ткани растений, тем самым удалось установить новое назначение корневой системы для построения углеродистого скелета растений.
Советскими учеными были найдены сложнейшие пути образования углеродистых веществ в растениях и роль углерода, поступающего из воздуха в листья и из земли через корни. Углекислый газ воздуха в листьях превращается в сахар, который спускается в корни растения, где он переходит в пировиноградную кислоту. Последняя с углекислотой, извлекаемой корнями из земли, дает щавелево-уксусную и затем яблочную кислоту. Яблочная кислота идет вверх: в листья, плоды и т. д. и превращается в них в белок и углеводы.
В то же время углекислота почвы, превращаясь в органические кислоты, проникает во все уголки растения и под влиянием хлорофилла разлагается и выделяет кислород. Таким образом осуществляется кислородное питание растений.
Питание растений азотом и фосфором также осуществляется за счет углекислоты, извлекаемой корнями растения из почвы. Это происходит следующим путем: углекислота превращается в щавелево-уксусную кислоту, которая соединяется с почвенным аммиаком, содержащим азот, и превращается в аспаргиновую кислоту. Образование щавелево-уксусной кислоты идет только в присутствии фосфора, поэтому при недостатке фосфора питание растений азотом не осуществляется.
Советские ученые установили также, что свет с различной длиной волны вызывает различное действие. Так, красный свет вызывает образование углеводов, а синий — белков.
Движение поваренной соли в организме. Путь различных веществ в организме животных еще более сложен, чем путь их в растениях. С пищей различные элементы попадают в желудок и кишечник животного, а из него в кровь. Кровь поставляет их во все уголки тела. Проследить за движением веществ, путь которых интересует исследователя, невозможно без радиоактивных элементов. Метод меченых атомов дает возможность отличить вновь пришедшие в организм атомы от тех, которые в нем были ранее.
Вы выпили стакан воды, в которой растворена столовая соль, то есть хлористый натрий (соединение натрия и хлора). Куда же попадают молекулы хлористого натрия из желудка? Ответ может дать радиоактивный натрий, который легко ввести в состав молекул соли.
Если вы выпьете раствор такой соли и зажмете в руке счетчик, то уже через несколько минут он покажет, что в руке появились атомы радиоактивного натрия, которые распадаются с испусканием электронов и гамма-лучей. Радиоактивный натрий принесла в вашу руку кровь, что легко доказать, взяв пробу крови и проверив в ней присутствие радиоактивного натрия с помощью того же счетчика.
